湖南省邵阳市名校2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题(PDF版含答案)

文档属性

名称 湖南省邵阳市名校2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题(PDF版含答案)
格式 zip
文件大小 1.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-27 08:36:34

文档简介

邵阳市名校2023年下期高二期末考试试卷
化学
本试卷分为第 I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共 100分,考试时间 75分钟。
注意事项:
1.答卷前,请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案填写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将收回答题卡。
相对原子质量:Cu-64 I-127
一、选择题(14个小题,每小题 3分,共 42分。每题均只有一项符合要求)
1.材料的发现和应用在探索宇宙、改进生活、改善环境等方面均发挥着重要作用。下列关
于材料的说法正确的是
A.“神州十一号”飞船使用的半导体材料 GaAs 可用 SiO2代替
B.福建舰舰身材料采用低碳合金钢,合金的强度一般高于成分金属
C.指南针是我国古代的四大发明之一,制造指南针的磁性物质是 FeO
D.制作碳纳米管采用的直径在 5nm~80nm之间的纳米级碳粒属于胶体
2.下列化学用语表示正确的是
A.NH3的电子式
B.O3分子(极性分子)的球棍模型为:
C HCO 2 . 3 的水解方程式为:HCO 3 + H2O CO 3 +H3O+
D 131.核外电子数为 53,中子数比质子数多 25的碘原子: 53 I
3.设阿伏伽德罗常数的数值为 NA,下列说法正确的是
A.100ml0.1mol/LAlCl3溶液中,Al3+数目为 0.01NA
B.100ml PH为 1的 H2SO4溶液中,H+数目一定为 0.01NA
C.50ml PH为 13的 Ba(OH)2溶液中,OH-数目一定为 0.01NA
D.电解精炼粗铜时,若阳极质量减少 6.4g,转移电子数一定为 0.2NA
4.下列关于物质结构与性质的说法不.正.确.的是
A.HSCN分子中,δ键数目与π键数目之比为 3∶2
B.Cr、Mn原子价层电子排布式分别为 3d44s2、3d54s2
C.PCl3分子的 VSEPR 模型为四面体形,分子构型为三角锥形
D.NH3极易溶于水是因为 NH3分子极性与 H2O分子相似,且二者形成氢键
1
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5. 根据下图,下列说法正确的是
Ⅰ Ⅱ
A. 装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是 Fe - 2e-= Fe2+
B. 装置Ⅰ和装置Ⅱ盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
C. 装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应式均为 O2+ 2H2O + 4e-= 4OH-
D. 放电过程中,装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极区溶液的 PH均逐渐增大
6.下列离子方程式书写正确的是
A.工业上向石灰乳中通入 Cl2制取漂白粉:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.向 NaClO溶液中滴加少量 NaHSO3溶液:HSO3-+ClO-= SO42-+ Cl-+H+
C.新制氯水中缓缓加入少量碳酸钠粉末:2Cl2+CO32-+H2O=2Cl-+CO2↑+2HClO
D.KMnO4酸性溶液中加入草酸溶液:2MnO4-+5C2O42-+16H+ =10CO2↑+2Mn2++8H2O
7.为完成下列相关实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑试剂存放容器)
实验目的 玻璃仪器 试剂
配制 100mL 100mL容量瓶、烧杯、量筒、
A 蒸馏水、NaCl固体
1mol/LNaCl溶液 玻璃棒
B 制备 Fe(OH)3胶体 烧杯、酒精灯、胶头滴管 蒸馏水、饱和 FeCl3溶液
测定 NaOH待测液 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、 待测 NaOH溶液、盐酸标准
C
浓度 酸式滴定管 液、紫色石蕊试液
分液漏斗、圆底烧瓶、导气管、 MnO2、浓盐酸、饱和 NaCl
D 实验室制氯气
洗气瓶(多个)、集气瓶 溶液、浓硫酸
2
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8.下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断或分析不.正.确.的是
粒子组 判断或分析
不能大量共存,因发生反应:
A Fe2+ Al3+、 、H+、Cl-、NO3-
3Fe2++4H++ NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
不能大量共存,因发生反应:
B H+ +、K 、S2O32-、SO42-
2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42-、H2O2 能大量共存,无化学反应发生
不能大量共存,因发生反应:
D H+、Na+、Cl- -、MnO4
2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
9.五种短周期元素 X、Y、Z、L、M的某些数据如下表所示,下列判断正确的是
元素 X Y Z L M
最低化合价 -4 -2 -1 -2 0
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 0.9
A.元素 L、M不可以形成离子化合物
B.基态 X原子的核外电子共占据 3个原子轨道
C.Z元素在元素周期表中的位置为第 2周期第ⅦA族
D.借助电负性数值预测:YLZ2加入水中可产生 H2YL3和 HZ
10.下列方案设计或现象和结论均完全正确的是
实验目的 方案设计 现象和结论
比较CH3COOH 室温下,用 pH试纸分别测定 NaClO溶液 PH较大,则酸
A
与 HClO 酸性 NaClO溶液、CH3COONa 溶液 pH 性:CH3COOH>HClO
探究侯氏 向饱和食盐水中先通入二氧化碳至
B 溶液变浑浊,析出 NaHCO3
制碱法 饱和后,再通入过量氨气
原理 向 5ml 0.1mol/LAgNO3溶液中先加 若先产生白色沉淀,后变为
比较 AgCl、AgI
C 入 4滴 0.1mol/LNaCl溶液,再加入 黄色沉淀,则 AgI的 Ksp
的 Ksp大小
4滴 0.1mol/LKI溶液 较小
探究 Na 溶液2SO3 取少量待测样品溶于蒸馏水,加入 若有白色沉淀产生,则样品
D
固体是否变质 足量稀盐酸,再加入 BaCl2溶液 已经变质
3
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11.短周期元素 X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态 X、Z、Q原子均有两个单电子,
W简单离子在同周期稳定的简单离子中半径最小,Q与 Z同主族。下列说法不.正.确.的是
A.离子半径:Q>Y>Z>W B.最简单氢化物沸点:Z>Y>Q>X
C.第一电离能:Z>Y>X>W D.电负性:Z>Y>X>W
12.25 ℃时,向 10 mL NH4Al(SO4)2溶液中滴加 0.6 mol·L-1的 NaOH 溶液。溶液的 pH、产
生沉淀的质量与加入 NaOH溶液体积的关系如图所示。忽略溶液体积变化,忽略沉淀物质
的溶解,下列说法不.正.确.的是
A.该滴定过程中水的电离程度逐渐减小
c NH+ -
B 4
· c OH
.a点到 b点过程中, 的值逐渐减小
c NH3·H2O· c H+
C.可根据 a点数据进行计算,NH4Al(SO4)2溶液浓度约为 0.6 mol·L-1
D.滴加 NaOH溶液 30~40 mL + -时的离子方程式主要为 NH4+OH ===NH3·H2O
13.某课题组研究发现,甲酸脱氢的反应历程如图(图中 E为相对能量)所示。下列说法
不.正.确.的是
A.甲酸脱氢过程中乙起催化作用 B.戊为 H2
C.丙、丁为甲酸脱氢过程的中间产物 D.升高温度可提高体系中甲的平衡含量
14.某温度下,分别向 10.00 mL 0.1 mol·L-1的 KCl和 K2CrO -4溶液中滴加 0.1 mol·L 1AgNO3
溶液,滴加过程中-lg c(M)(M 为 Cl-或 CrO 2-4 )与 AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示
(忽略溶液体积变化)。下列说法不.正.确.的是
4
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A.曲线 L1表示-lg c(Cl-)与 V(AgNO3)的变化关系
B.M点溶液中:c(NO-) > c(K+3 ) > c(Ag+) > c(H+) > c(OH-)
C.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12,Ksp(AgCl)的数量级为 10-10
D.相同实验条件,若改为 0.05 mol·L-1的 KCl和 K2CrO4溶液,曲线 L2中 N点移到 Q点
二、非选择题(4个小题,共 58分。除标注外,2分/空)
15.(14分)(Ⅰ)25℃时,在容积为 2.5 L的恒容密闭容器中,与同一个化学反应有关的仅
有的四种物质 A、B、C、D(其中 A、B、C均为气体,D为固体)的物质的量随反应时间
的变化如图所示。回答下列问题:
(1)0~2min内,用 C表示该反应的平均反应速率 v(C) 。
(2)该反应化学方程式为 。
(3)25℃ 时,该反应的化学平衡常数为 (保留三位有效数字)。
(4)第 3min时,保持其它条件不变,仅将容器体积变为 5L并保持不变,使反应达到新的
化学平衡状态,下列说法正确的的是 (填写字母)
A、新平衡时,A的物质的量浓度大于 1.2mol/L
B、新平衡时,B的物质的量浓度小于 0.4mol/L
C、新平衡时,B的物质的量浓度大于 0.2mol/L
D、新平衡时,该反应的正反应速率一定比原平衡小
(Ⅱ)25℃时,Kb(NH3 H2O)、Ka(CH3COOH)均约为 1.8×10-5。则 25℃时,0.18mol/L CH3COONa
溶液 PH约为 ,该溶液中水电离出的 OH- 浓度约为 ;
5
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25℃时,0.18mol/LCH3COONH4溶液的 PH约为 ,该溶液中水电离出的 OH- 浓度约
为 。(共 6分:1分、2分、1分、2分)
16.(14分)某兴趣小组设计实验探究 Ce—MnOx催化空气氧化 CO的效率。回答问题:
步骤Ⅰ 以浓硫酸与甲酸混合加热制备 CO
在通风橱中制备 CO的装置如下(加热及夹持装置省略,甲酸 HCOOH 容易挥发):
(1)装置 A中盛放甲酸的仪器的名称为 (1分),反应中浓硫酸表现出脱
水性,化学方程式为: 。
(2)从 B、C、D中选择合适装置收集CO,接口的连接顺序为(填写接口的字母标号):
a→____→____→____→____→h。
步骤Ⅱ 检验 CO
(3)将 CO通入银氨溶液(Ag(NH3)2++ OH- )中,有 NH3 H2O和黑色沉淀(小颗粒的银
单质)生成,反应离子方程式为 。
步骤Ⅲ 探究 Ce—MnOx 催化空气氧化 CO的效率
将一定量 CO与空气混合,得到 CO体积分数为 1%的气体样品。使用下图装置(夹持装置省
略),先通入 N2排尽装置中的空气,然后调节管式炉温度至 120℃,按一定流速通入气体样
品。已知:I2O5是白色固体,易吸水潮解,可快速吸收 CO:5CO+I2O5=I2+5CO2。
(4)通入11.2L(已折算为标准状况)的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气,
最终测得 U形管内生成了 0.1016g I2。
①能证明 CO被空气氧化的现象是 ;
②CO被催化氧化的百分率为 ;
③若未继续通入一段时间氮气,②的结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”,1分)。
④步骤Ⅲ装置存在的不足之处是 。
6
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17.(14分)金属镍广泛应用于制造记忆合金、储氢合金以及用作加氢反应的催化剂,是
重要的战略物资,但资源匮乏。某废镍催化剂主要含有 Ni、Al、Fe的氧化物及少量不溶性
杂质,采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
已知:①Al、Al2O3、Al(OH)3等溶于 NaOH溶液生成的酸根离子为[Al(OH)4]-,不是 AlO2-;
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH如下表所示:
金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L 1)的 pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时(c=1.0×10 5mol·L 1)的 pH 8.7 4.7 3.2 9.0
(1)Ni的原子序数为 28,NiSO4中 Ni2+的简化电子排布式为 。
(2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为 。
(3)滤渣③的主要成分为 。
(4)利用已知②的表格数据,计算 Fe(OH)2的 Ksp= 。如果“转化”后的溶
液中 Ni2+浓度为 1.0 mol·L 1,则“调 pH”应控制的 pH范围是 。
(5)硫酸镍在强碱性溶液中用 NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的 NiOOH。
以KOH溶液为介质的镍镉电池正极反应式可能为 。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、并入滤液③进行循环使用,这么做的意义为

18.(16分)以 CO2为原料加氢合成二甲醚、甲醇有利于促进实现“碳中和”。在二氧化碳加
氢制取二甲醚的合成塔中发生以下 3个反应:
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H= - 49.01kJ·mol-1
ii.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H= -24.52kJ·mol-1
iii.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)△H= + 41.17kJ·mol-1
(1)CO2分子空间构型为 ,其属于 分子(填“极性”或“非极性”),
CO2分子中,C原子杂化轨道类型为_______,在基态 14C原子中,核外存在 对自旋
相反的电子。(1分/空,共 4分)
7
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(2)2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)的△H= kJ·mol-1。
n(H
3 3.0MPa 2
)
( )在压强 、 n(CO ) =4条件下,CO2的平衡转化率、平衡时产物的选择性与温度2
的关系如图所示(选择性是指生成某物质消耗的 CO2占 CO2消耗总量的百分比)。
①当温度超过 290℃,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是
;除改变温度外,能提高二甲醚选择
性的措施有 (写一种即可)。
②根据图中的数据计算,300℃时 CH3OCH3的平衡物质的量分数为 (保留
三位有效数字),用气体分压计算反应 ii的化学平衡常数 Kp 为 。
(气体分压=总压×气体物质的量分数)
n(H )
(4 2)在 n(CO ) =3时,只发生反应 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),设达到平衡状态2
时体系中甲醇物质的量分数为 x(CH3OH),在温度 t=250℃条件下的 x(CH3OH)~P(压强)、
1
在压强 P=5×105Pa条件下的 x(CH3OH)~t(温度)如图所示。当 CO2的平衡转化率为 时,3
反应条件可能为 。
8
{#{QQABKQKAggAgAABAAQgCQwE4CEAQkAAACCoOwBAMoAIACANABAA=}#}化学答案解析(邵阳市名校 2023年下期高二期末考试)
一、选择题(14 个小题,每小题 3分,共 42 分。每题均只有一项符合要求)
1. B
A.SiO2不是半导体,晶体 Si才是,“A” 错误
B.合金强度、硬度一般高于成分金属,熔点、密度一般高于成分金属,“B”正确
C.磁性物质是 Fe3O4,“C” 错误 D.胶体是分散系,不是纳米粒子,“D” 错误
2.D
A.NH3的电子式 错,漏写了“N”原子的两个电子(孤对电子)
B.O 2 3分子为 V形结构,错误 C.HCO 3 + H2O CO 3 +H3O+为电离方程式,错误
D.质量数 A=Z+N=Z+(Z+25)=2Z+25=2×53+25=131,正确
3.B
A.Al3+有水解,故数目<0.01NA,错误
B.PH为 1的 H2SO4溶液 C(H+)=0.1mol/L,H+数目一定为 0.01NA,正确
C.PH为 13的 Ba(OH)2溶液 C(H+)=10-13mol/L,C(OH-)和温度有关,且当温度为 25℃时,
50ml该溶液的 OH- 数目为 0.005NA,故错误
D.粗铜电解精炼时阳极质量减少=溶解的 Cu+溶解的活泼金属+阳极泥,错误
4.B
A.HSCN分子:H—S—C≡N,δ键数目与π键数目之比为 3∶2,正确
B.Cr原子价层电子排布式为 3d54s1,错误
C.PCl3分子为 3个δ键+1对孤电子对,VSEPR模型为四面体、分子构型为三角锥,正确
D.影响分子溶解性的主要因素是分子极性,影响因素还有分子间氢键形成
5.D
此为双液原电池装置。
装置ⅠZn为负极、Fe做正极(发生吸氧腐蚀的正极反应),正极生成 OH-;装置ⅡFe为负
极、Cu做正极(发生析氢腐蚀的正极反应),正极消耗 H+、生成 H2,故 D正确。
6.C
A.石灰乳写 Ca(OH)2不能拆,错误
B.HSO3-少量、ClO-过量,漏写了 H+与 ClO-的反应:HSO3-+2ClO-= SO42-+ Cl-+HClO,故错误
C.新制氯水中缓缓加入少量碳酸钠粉末,碳酸钠少量则产生 CO2↑,产生 CO2↑则只消耗 H+,
HClO不参与反应:2Cl2+CO32-+H2O=2Cl-+CO2↑+2HClO正确
D.草酸 H2C2O4为弱酸,不能拆写成离子符号,错误
1
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7.B
A.玻璃仪器缺少“胶头滴管”; B.正确
C.玻璃仪器缺少“碱式滴定管”,试剂“紫色石蕊试液”应改为“酚酞”或“甲基橙”
D.玻璃仪器缺少“酒精灯”,试剂缺少“NaOH溶液”
8.C
C项 H2O2与不能大量共存,因为“Fe3+”是“H2O2”分解的催化剂
9.D
根据最低化合价和电负性推断①L为氧、Y为 S;②Z为 Cl;③X为 C;④M为 Na或 Li。
A.错误 B.X为 C:1S22S22P2,电子占据 3个能级、4个轨道,错误
C.错误 D.SOCl2(二氯亚砜)水解生成 H2SO3和 HCl,正确
10.D
A.NaClO 溶液不能用 PH 试纸测定 PH,且没有控制 NaClO 溶液和 CH3COONa 溶液同物质的
量浓度,根据二者 PH 大小无法判定对应酸的酸性强弱(控变错误),错误
B.饱和食盐水中先通入氨气至饱和,再通入过量二氧化碳,否则不会析出 NaHCO3晶体,
错误
C.应改为向过量 NaCl溶液中加入少量 AgNO3溶液,保证 Ag+浓度较小,Cl-浓度较大,然
后加入少量 KI溶液,在 I-浓度明显小于 Cl-浓度时产生黄色 AgI沉淀,则 AgI的 Ksp较小
D.Na2SO3容易变质为 Na2SO4,即存在 SO32-的前提下,如何检验 SO42-,正确
11.C
短周期基态 X、Z、Q原子均有两个单电子,有:1S22S22P2、1S22S22P4、1S22S22P63S23P2、
1S22S22P63S23P4(C、O、Si、S),根据 X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大、W简单离子
在同周期稳定的简单离子中半径最小、Q与 Z同主族,确定W为 Al、Z为 O、Q为 S、X为
C,则 Y为 N。C、N、O、Al、S中,“A项”离子半径:S2->N3->O2->Al3+,正确;“B项”最
简单氢化物沸点:H2O(100℃,通常液态)>NH3(通常气态,存在分子间氢键)>H2S(无
分子间氢键,相对分子质量较大)>CH4(无分子间氢键,相对分子质量较小),正确;
“C项”第一电离能:N>O>C>Al(同周期:7、5、6、4、2、3、1;“2、3,5、6”),错误;
“D项”电负性:O>N>C>Al(同周期:7、6、5、4、3、2、1),正确
12.B
0→a 段:2NH4Al(SO4)2 +6NaOH=2Al(OH)3↓+(NH4)2(SO4)+3Na2SO4;a→b +段:NH4 +OH-
===NH3·H2O;b 以后段:Al(OH)3+OH-===Al(OH) -4 。随着 NaOH 溶液滴入,C(H+)不断减
c NH+ -4 ·c OH
小,水的电离程度逐渐减小。“B项”中 = Kb(NH3 H2O)/C(H+)不断增大
c NH3·H2O ·c H+
2
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13.D
乙为催化剂、丙、丁为中间产物;戊为 H2;反应 I:甲 乙 △H > 0,故升高温度使
平衡正向移动,体系中甲的平衡含量降低,“D项”错误。
14.D
KCl、K2CrO4和 AgNO3溶液均为 0.1 mol·L-1 -,所以 L1表示-lg c(Cl )与 V(AgNO3)的变化关

系(1:1),L2表示-lg c(CrO 24 )与 V(AgNO -3)的变化关系。由 N点(Ag+与 CrO 24 比为 1:2,
恰好作用完全)推知:c(CrO 2-4 )=10-4.0,c(Ag+)=2×10-4.0,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12,同理由
坐标(10,4.9)推知:Ksp(AgCl)=10-9.8,故 A、C均正确;M点溶液中 AgNO3过量了 5ml,

溶液显酸性:NO3:1.5mmol、K+:1mmol、Ag(+ 过量):0.5mmol,“B项”正确;根据 Ksp(Ag2CrO4)

的计算知,K2CrO4与 AgNO3恰好完全反应时,溶液中 c(CrO 24 )=10-4.0,c(Ag+)=2×10-4.0,故
N点移至坐标(10,4.0),不是 Q点,“D项”错误。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
B D B B D C B C D D C B D D
二、非选择题(4 个小题,共 58 分。除标注外,2 分/空)
15.(14 分) (I)(1) 0.4mol L-1 min-1 。
D
(2) 2A(g)+B(g) 2C(g) 。(未标注(g)不扣分,未标注催化剂“D”扣 1分,
使用“=”未使用“ ”记“0”分)
(3) 4.44 。(4) BCD 。
(Ⅱ) 9 , 1.0×10-5mol/L ; 7 , 1.0×10-3mol/L 。(未标注单位扣“1分”)
16.(14 分)
(1) 分液漏斗 (1 分), HCOOH 浓 硫
酸 CO H2O 。(用“=”不扣分,漏“↑”
和反应条件均扣 1 分)
(2)a→ d → e → c → b →h。(用 C 除去甲酸,B 收集一氧化碳,E 接收排出的水。)
(3) 2Ag(NH3) +2 +CO+4OH-+2H2O=2Ag+CO 2-3 +4NH3 H2O 。
(4)① 装置 I中澄清石灰水变浑浊 ;
0.1016g
② 60% ;(碘单质物质的量为 0.0004mol254g/mol ,结合方程式化学计量数知:有
0.0004mol×5=0.002mol 一氧化碳未被氧气氧化;11.2L 气体为 0.5mol,其中一氧化碳为
3
{#{QQABKQKAggAgAABAAQgCQwE4CEAQkAAACCoOwBAMoAIACANABAA=}#}
0.005mol,则被氧化的一氧化碳为 0.005-0.002=0.003mol,所以氧化的百分率为
0.003
100%=60% 。若未通入氮气则求出未被氧化的一氧化碳减少,则计算式中被氧化 CO
0.005
的物质的量增大。)
③ 偏大 。④ 装置 K末端尾气出口缺少防潮装置 。
( I2O5是白色固体,易吸水潮解,装置末端应加装干燥装置防止外界水分进入 U 型管。)
17.(14分)(1) [Ar]3d84s2 。(书写简化电子排布式才给分)
(2) Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- 。(写成 AlO2-不给分)
(3) Fe(OH)3 。(4) 1.0×10-5 。 3.2≤PH<6.2 。【或[3.2,6.2)】
(5) NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH- 。(6) 提高 Ni的回收率 。
18.(16 分)
(1) 直线形 , 非极性 , SP , 2 。(1 分/空,共 4 分)
(2) -122.54 。
(3)① 温度超过 290℃时,反应以吸热反应 iii为主, 升高温度,平衡正移,使 CO2的
平衡转化率增大; 增大压强(或选择更适合反应 i、ii的催化剂) 。
(增大压强,平衡正移,二氧化碳的平衡转化率增大;选择对反应 i、ii选择性更好的催化
剂,虽不影响二氧化碳的平衡转化率,但可以提高一定时间内二氧化碳的转化率)
② 0.622% , 11 。
【分析题图,可采集以下数据:CH3OCH3的选择性为 20%,CO2的平衡转化率为 30%,CO
的选择性为 70%,设 CO2的物质的量为 1mol,则 H2的物质的量为 4mol,参加反应的 CO2
为 0.3mol,生成 CH3OCH3的物质的量为 0.3mol×20%×
1
2 =0.03mol,生成 CO的物质的量为
0.3mol×70%=0.21mol,根据碳元素守恒可得,平衡时 CH3OH的物质的量为
0.3mol-2×0.03mol-0.21mol=0.03mol,则反应 i共生成 0.09mol CH3OH,由此可建立如下三段
式:
CO 2 (g) 3H 2 (g) CH 3OH(g) H 2O(g)
起始量 (mol) 1 4 0 0
变化量 (mol) 0.09 0.27 0.09 0.09
平衡量 (mol) 0.7 3.52 0.09 0.33
2CH 3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
起始量(mol) 0.09 0 0
变化量(mol) 0.06 0.03 0.03
平衡量(mol) 0.03 0.03 0.33
CO 2 (g) H 2 (g) CO(g) H 2O(g)
起始量 (mol) 1 4 0 0
变化量 (mol) 0.21 0.21 0.21 0.21
平衡量 (mol) 0.7 3.52 0.21 0.33
4
{#{QQABKQKAggAgAABAAQgCQwE4CEAQkAAACCoOwBAMoAIACANABAA=}#}
则 300℃上述反应达到平衡时 CH3OCH3的物质的量分数为
0.03mol
100%
(0.7 3.52 0.03 0.03 0.21 0.33)mol =0.622%。(以差量法也可求出
n 总=5-0.09×2=4.82)】
反应 ii.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)反应前后气体总物质的量不变,对于这类可逆反
应:Kp=[P(CH3OCH3)×P(H2O)]/P2(CH3OH)=K(x)=K(c)=K(n)
2CH 3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
起始量(mol) 0.09 0 0
变化量(mol) 0.06 0.03 0.03
平衡量(mol) 0.03 0.03 0.33
故该反应 Kp=[0.03×0.33]/0.032=11
(4) 250℃、9×105Pa或 210℃、5×105Pa 。
【对于反应 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.01kJ·mol-1,升高温度,平衡逆向
移动,增大压强,平衡正向移动,则 a为 x(CH3OH)~P曲线,b为 x(CH3OH)~t曲线;当
1
CO2的平衡转化率为 时,可建立如下三段式:3
CO 2 (g) 3H 2 (g) CH 3OH(g) H 2O(g)
起始量 (mol) 1 3 0 0
1 1 1
变化量 (mol) 1
3 3 3
2 1 1
平衡量 (mol) 2
3 3 3
1
x(CH3OH)= 32 0.10;温度为 250℃时,在 a曲线中寻找,压强为 9×10
5Pa;压强
2 1 1
3 3 3
为 5×105Pa时,在 b曲线中寻找,温度为 250℃,从而得出反应条件可能为 250℃、9×105Pa
或 210℃、5×105Pa。】
5
{#{QQABKQKAggAgAABAAQgCQwE4CEAQkAAACCoOwBAMoAIACANABAA=}#}
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